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Einrichtung zur Veränderung des Zündzeitpunktes von steuerbaren Lichtbogeneritladungsstrecken
° Es ist bekannt, daß die vorteilhaften Eigenschaften steuerbarer Lichtbogenentladungsgefäße,
beispielsweise gittergesteuerter Quecksilberdampfgleichrichter, für den Betrieb
und die Regelung von Gleichstrommotoren angewendet werden können. Es ist auch schon
vorgeschlagen worden, die Gleichstrommotoren, welche zum Antrieb von Arbeitsmaschinen
mit großen Schwungmassen, beispielsweise zum Antrieb von Walzenstraßen, dienen,
über gittergesteuerte Quecksilberdampfgleichrichter aus einem Wechselstromnetz zu
speisen.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Regelung des Zündzeitpunktes
von steuerbaren Lichtbogenentladungsgefäßen, und zwar besonders von solchen, die
Antriebsmotoren derartiger Arbeitsmaschinen speisen. Gemäß der Erfindung ist der
für die Verstellung des Zündzeitpunktes dienende Steuerhebel mit einem im Steuerkreis
liegenden veränderbaren Widerstand über einen Regler gekuppelt, dessen Regelgeschwindigkeit
einstellbar ist. Als Regler kann bei der Erfindung vorzugsweise ein hach dem Prinzip
des Servormotors arbeitender Regler, beispielsweise ein Thoma-Regler, verwendet
werden. Es können aber auch andere an sich bekannte Regelänordnungen zwischen den
Steuerhebel und den Gitterkreis der Entladungsgefäße geschaltet sein. In jedem Falle
kommt es darauf an, daß die Geschwindigkeit, mit der im Gitterkreis diejenige Größe
verändert wird, die für die Phasenlage des Zündzeitpunktes der Lichtbogenentladungsstrecken
maßgebend ist, von der Bewegungsgeschwindigkeit des Steuerhebels, welcher bei einer
Walzenstraße oder bei einem Fördermotor oder einer ähnlichen Arbeitsmaschine zum
Zwecke der Veränderung der Drehzahl des Antriebsmotors von Hand verstellt wird,
unabhängig ist. Durch die Aufhebung der unmittelbaren Wirkungsverbindung zwischen
Steuerhebel und Gitterkreis werden unerwünschte Belastungsstöße vermieden, die durch
übermäßig schnelle Steuerhebelbewegungen entstehen können.
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Ein besonders wirkungsvolles und zweckmäßiges Mittel zur Einstellung
der Regelgeschwindigkeit des zwischen Steuerhebel und Gitterkreis liegenden Reglers
besteht .darin, daß in den Stromkreis der Reglerspule ein Unterbrecher geschaltet
ist, bei dem die Zeitabschnitte des Schließens und öffriens des
Stromkreises
einstellbar sind. Durch Änderung der Drehzahl des Motors, -der den beispielsweise
nach Art eines: Kollektors ausge-' bildeten Unterbrecher antreibt, kann die Einstellgeschwindigkeit
des Reglers beliebig verändert werden. , _ Es ist eine Gittersteuerungseinrichtung
bekannt, bei der der Steuerimpuls nicht in dem Augenblick auf den Gitterkreis übertragen
wird, in dem die den Impuls auslösende Größe, beispielsweise ein Überstrom; auftritt,
sondern um eine bestimmte Zeit später: Es soll dadurch erreicht werden, daß in dem
Arbeitsstromkreis des gesteuerten Gleichrichters liegende Sicherheitseinrichtungen
ansprechen können, bevor der ganze Stromkreis durch den Gleichrichter selbst abgeschaltet
wird. Dieser bekannten Anordnung fehlt das für die Erfindung wesentliche Merkmal,
nämlich die unabhängig von der Steuerbewegung eines Steuerhebels einstellbare Geschwindigkeit,
mit der ein Steuerbefehl ausgeführt wird. Das gleiche gilt auch für eine andere
bekannte Steuereinrichtung, bei der nur der Zeitpunkt, in dem eine Steuerbewegung
einsetzt, gegenüber dem Zeitpunkt des Auftretens der für diese Steuerbewegung maßgebenden
Stromänderung verschoben wird. Auch hier fehlt das Kennzeichen der 'festliegenden
bzw. einstellbaren Regelgeschwindigkeit, die von der Bewegungsgeschwindigkeit eines
handbedienten Steuerhebels unabhängig ist.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung das Schaltungsschema
eines Reglers dargestellt, der mit einer Verzögerungseinrichtung nach der Erfindung
ausgerüstet ist.
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Als Regler dient ein Thoma-Regler TR, der mit einem in der Zeichnung
nicht dargestellten Widerstand im Gitterkreis eines Quecksilberdampfgleichrichters
gekuppelt ist, um dadurch. den Zündzeitpunkt dieses Gleichrichters verändern zu
können. Der Regler ist mit zwei Spulen E und B ausgerüstet,. von denen die Spule
E als Einstellspule arbeitet und an eine konstante Spannung angeschlossen ist. Die
für die Steuerung des Reglers maßgebende Spule B liegt in einer gleichstromgespeisten
Brückenschaltung, welche einerseits aus den beiden Widerständen Z und W, anderseits
aus zwei festen Widerständen S besteht. Im Diagonalzweig der Brücke, der durch die
Verbindungspunkte der festen Widerstände untereinander und der veränderbaren Widerstände
untereinander gegeben ist, liegt die Reglerspule B in Reihe mit türlaufenden Kontakten
I(.
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Der Widerstand W in der Brückenschaltung djent zur willkürlichen Verstellung
des Reglers TR und damit zur Verstellung des Zündzeitpunktes des Steuergleichrichters.
Der Reglerhebel dieses Widerstandes W ist in geeigneter Weise mit dem Steuerhebel
gekuppelt, `:über den die Arbeitsmaschine bedient wird. ,. Wenn der Widerstand'W
verstellt wird, fließt ü# der Reglerspule B ein Strom, der den Regler Bewegung setzt.
Diese Bewegung dauert so lange, bis durch den Widerstand Z, der mit dem Regler gekuppelt
ist, das Gleichgewicht im Brückenbeis wiederhergestellt ist. Die Geschwindigkeit,
mit der die von dem Regler TR gesteuerte Bewegung des Widerstandes Z der Reglerbewegung
des Widerstandes W folgt, hängt von dem Kontaktapparat I( ab, der in den Stromkreis
der Reglerspule B geschaltet ist. Je nach der Drehzahl des den Kontaktapparat antreibenden
Motors !f1 ändern sich die Zeitabschnitte .des Schließens und Üffnens des Stromkreises.
.der Spule B. Der Regler TR führt bei jedem Stromimpuls eine kleine Bewegung aus;
bis schließlich die Widerstände W, Z im Gleichgewicht sind.
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Aus der vorstehenden Erläuterung des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels geht hervor, daß die einstellbare und von der Größe des Regeleingriffs
unabhängige Regelgeschwindigkeit des auf die Steuerung der Lichtbogenentladungsstrecke
einwirkenden Reglers dadurch erreicht wird, daß :der Stromkreis einer Reglerspule
einen Unterbrecher enthält, an dem -die Zeitabschnitte der Stromkreisöffnung und
-schließurig einstellbar sind, und zwar gegebenenfalls in einer Grob-und Feinreglung.
Dieses Prinzip der einstellbaren Regelgeschwindigkeit eines Reglers ist zwar von
besonderer Bedeutung für die Steuerung von Gleichstrommotoren, die zum Antrieb von
Arbeitsmaschinen mit großen Schwungmassen dienen und über steuerbare Lichtbogenentladungsgefäße
an ein Wechselstromnetz angeschlossen sind. Das gleiche Prinzip kann aber auch dann
zur Veränderung der Geschwindigkeit; mit der ein Regler verstellt wird, angewendet
werden, wenn der Regler nicht im Gitterkreis eines Lichttogenentladungsgefäßes liegt,
sondern zur Änderung anderer Bestimmungsgrößen dient.
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Es sei in diesem Zusammenhange darauf hingewiesen, daß Regeleinrichtungen
bekannt sind; bei denen umlaufende Kontaktapparate für die Verstellung der Regeleinrichtung
und auch für die Verstellgeschwindigkeitder Regeleinrichtung maßgebend sind. Derartige
Kontakteinrichtungen sind für Regeleinrichtungen bekanntgeworden, bei denen ein
Fallbügel einen kontaktgebenden Zeiger mit den einzelnen Kontakteinrichtungen derart
verbindet, daß die Geschwindigkeit, mit der die Regeleinrichtung verstellt wird,
von der Größe des Ausschlages des. Zeigers abhängig ist. Von dieser bekannten Regeleinrichtung
unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand zunächst
dadurch, daß
bei der Erfindung die Regelgeschwindigkeit von der Größe des Regeleingriffs unabhängig
ist. Außerdem fehlt bei der bekannten Regeleinrichtung das für die Erfindung wesentliche
Merkmal, daß die Regelgeschwindigkeit beliebig einstellbar ist.